架空输电线路的故障模式及相关故障树分析

架空输电线路是电力系统中的重要部分,由于自然环境、外力破坏、生产质量以及人为因素等造成了架空输电线路等的大量故障情况,给电网的安全稳定运行带来了巨大隐患。采用故障模式及影响分析方法,详尽分析了架空输电线路的结构组成与故障情况,得出了其故障模式分析表;在故障模式分析表的基础上建立了基于故障模式分析的架空输电线路故障树分析模型。     

基于集肤效应和介质损耗的输电线路高频融冰研究

针对输电线路融冰问题,应用集肤效应和电介质热效应理论研究了一种18kV、40 kHz的高频激励融冰。该方法通过提高融冰电流的频率,加深导线的集肤效应,使产生焦耳热更集中于导线表面;同时利用冰在高频电场作用下反复极化所产生的介质损耗热,以较小的电流达到融冰所需的热功率。以50 km、110kV电压等级输电线路为参考对象,施加高频高压激励,使焦耳热和介质损耗热的总和在线路上均匀分布。并通过有限元分析软件ANSYS进行仿真计算,仿真结果验证了18kV、40 k Hz高频激励融冰的可行性及高效性。     

基于电磁-热耦合场的输电线路高频激励融冰分析与计算

覆冰事故是影响架空输电线路安全运行的重要因素。根据架空输电线路高频激励融冰的原理分析,建立了输电线路电磁-温度场二维有限元分析模型,确定耦合场的边界条件,求解得到输电线路内部磁场分布情况。将得到的焦耳热和介质热作为热源直接转化到热场模型中计算分析,并采用有限元ANSYS软件仿真求解出覆冰输电线路温度随施加激励时间的分布情况。此外,基于此模型通过仿真分析得出不同的外界因素对高频激励融冰时间的影响规律。该研究成果为高频激励融冰技术应用于输电线路融冰提供一定的参考价值。     

局部对流换热对输电线路高频激励融冰的影响

在覆冰导线高频激励融冰温度场的分析与计算中,局部对流换热对温度场及高频激励融冰模型有很大影响。对此,文中分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过Ansys有限元软件对高频激励融冰模型的电磁场和热分析与计算,揭示了局部对流换热对高频融冰模型温度场及其迎风侧和背风侧的影响,表明了局部对流换热使导线背风侧覆冰先融化脱落,迎风侧覆冰后融化脱落。覆冰导线外表面的温度随对流换热的系数增大而下降,下降速度随对流换热系数增大而减缓。该研究成果有利于进一步改进和优化高频激励融冰计算模型。     

高压电气设备SF6气体泄漏检测方法比较

高压电气设备SF6气体泄漏问题关系到电力系统安全运行、经济效益以及环境保护,有效的检测方法显得十分必要。将现今检测SF6气体泄漏的十来种方法划分为主动和被动检测方式两分类,并对这些方法的检测形式、实时性、检测距离、精度、是否断电情况和复杂程度以及成本做了详细的对比,指出各种方法的适用情况。     

基于支持向量机的输电线路覆冰回归模型

为对输电线路覆冰进行有效地监测、预测及预警,提出了一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的输电线路覆冰回归模型,用于输电线路覆冰情况的短期预测。这一研究工作是在MATLAB环境下,应用LIBSVM软件包编程进行建模仿真的;针对实测微气象-覆冰数据多维、自由度大的特性,选定与覆冰相关性最大的气温、相对空气湿度数据以及覆冰参考量作为输入量,覆冰质量作为输出量;提出了基于支持向量机的超短期预测、短期迟滞预测和滚动预测3种预测模型,并通过实例数据仿真评估了模型的有效性。结果表明:超短期预测模型预测精度>90%,但时效仅15min、实用价值较低;短期迟滞预测模型和滚动预测模型在2h内预测精度均>80%,可适用于输电线路覆冰的短期实时预测;滚动预测模型理论上可预测更长期的覆冰情况,假设微气象参量恒定不变限制了其预测精度,若结合微气象预报将会有更好的预测效果。由于目前适用于建模仿真的完整覆冰数据较少,因此支持向量机用于建立输电线路覆冰回归模型的有效性和稳定性还有待进一步验证。     

基于FAHP的电网企业配电变压器供应商分级管理评价模型

针对目前电网企业有效管理配电变压器供应商困难,且管理成本高、差异化管理研究尚缺乏的现实情况,本文从设备全生命周期角度出发,构建了涵盖“采购阶段”,“入网运行阶段”及“退役报废阶段”的配电变压器供应商分级管理评价模型,模型具体含“供应商资质能力评价结果”、“设备到货抽检一次性通过率”、“设备专项抽检一次性通过率”、“设备缺陷率”、“设备重大缺陷率”、“设备缺陷事故率”及“资金回收比”等7个二级指标。在此基础上利用FAHP构建了模糊互补判断矩阵,确定了每项指标的权重,进行了一致性校验,结果良好.算例中对南方电网公司20家配电变压器供应商进行了分级排名,结果符合客观事实。电网企业可基于此对供应商进行差异化管理,提质增效。     

输电线路高频融冰大功率激励电源设计与控制方法

本文设计了一种高频融冰大功率激励电源模块化结构。输入侧应用多重化PWM可控整流和功率单元输入载波相移技术,对输入谐波和功率因数控制;组合逆变器采用相移SPWM技术以克服大功率开关器件开关频率低无法输出高频的难点,并采用输入均压、输出均流的控制策略,各单元间通过均压、均流母线相互通信,抑制了功率单元并联结构产生的环流。搭建的融冰电源仿真试验结果表明:该融冰激励源输出频率可达到40 k Hz,输出电压稳定,谐波含量少,控制方便,为输电线路新型融冰装置研发提供了技术参考。